检索结果-南通市图书馆

作者：赵庆阳大连理工大学

学位级别：硕士

本文研究了甲壳类生物质蟹壳和其主要成分甲壳素在水热条件下,通过酸性离子液体催化,制备乙酰丙酸、氨糖、乙酰氨糖,优化了反应条件,考察了酸度和离子液体的结构对产率的影响,并且通过中间体的捕捉,研究了反应的可能机理。本文采用原生... 详细信息

本文研究了甲壳类生物质蟹壳和其主要成分甲壳素在水热条件下,通过酸性离子液体催化,制备乙酰丙酸、氨糖、乙酰氨糖,优化了反应条件,考察了酸度和离子液体的结构对产率的影响,并且通过中间体的捕捉,研究了反应的可能机理。本文采用原生生物质蟹壳直接进行反应,为甲壳类生物质的转化提供了新的化学方法。水热条件下,使用酸性离子液体[CSOHmim]HSO催化蟹壳,在高温条件下使反应高选择性地生成乙酰丙酸。通过实验确定了蟹壳转化生成乙酰丙酸的最佳条件为180℃、6.000 g水、50 mg蟹壳、1.500 g离子液体[CSOHmim]HSO,在此条件下反应的最高产率能够达到77.9 mol%。通过使用X射线衍射、固体核磁、红外、扫描电镜等表征,对该反应不同时间段的剩余固体进行细致研究,发现蟹壳催化转化生成乙酰丙酸可能分为两个过程,第一是蟹壳中甲壳素的解聚和脱乙酰化,第二是氨糖和乙酰氨糖转化生成乙酰丙酸。通过表征还发现在转化的过程中甲壳素可能存在氢键的自修复效应。使用六种不同酸性离子液体,除含Cl离子液体外,发现在同样的条件下,酸度越高越有利于乙酰丙酸的生成;因为Cl能够对氢键网络的特殊性质,所以即便[CSOHmim]Cl离子液体酸性不是最强,但是生成的乙酰丙酸产率却是最高。并且由于稀释效应的存在,投入的蟹壳越少,其乙酰丙酸产率越高。经过萃取,分离出体系中的乙酰丙酸;通过补加反应过程中消耗的H,能够保证乙酰丙酸的产率不降低,从而实现了离子液体的循环使用。在水热条件下,使用酸性离子液体[CSOmim][HCl]催化甲壳素,生成乙酰氨糖和氨糖。通过实验确定了催化甲壳素生成乙酰氨糖和氨糖的最佳条件为80℃、50 mg甲壳素、4.000 g离子液体[CSOmim][HCl],在此条件下,甲壳素转化生成乙酰氨糖和氨糖总产率达78.2 mol%。在同样的条件下催化250 mg蟹壳,其转化生成两种单糖的总产率最高能够达到81.8 mol%。通过红外、电镜、核磁等表征手段,提出了催化甲壳素生成乙酰氨糖和氨糖的机理。可能是由于甲壳素的解聚,生成乙酰氨糖,在此基础上乙酰氨糖脱乙酰基能够继续生成氨糖。并且随着反应的不断进行,氨糖的含量逐步递增直至平台,乙酰氨糖先增加后又减少到0,特别是在反应的前期,乙酰氨糖更容易生成。在整个反应中,Cl起到关键性的作用,若使用离子液体[CSOmim][HSO],在5 h时甲壳素的转化率只有10.0 mol%,其催化效率远低于含Cl离子液体,说明了Cl在转化过程中能够破坏甲壳素外层氢键,所以能够在80℃下催化甲壳素和蟹壳生成乙酰氨糖和氨糖,且能够使甲壳素和蟹壳转化完全。

关键词：离子液体蟹壳乙酰丙酸乙酰氨糖氨糖

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氨糖合酶的定向改造及其在氨糖生物合成中的应用

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基因组学与应用生物学 2018年第4期37卷 1511-1518页

作者：杨彪龚劲松丁振中李恒窦文芳许正宏史劲松江南大学药学院无锡214122 扬州日兴生物科技股份有限公司扬州225600

本研究采用基因工程手段克隆表达和定向改造氨糖合酶GLS,并通过共表达氨糖乙酰化酶GNAL进一步增强宿主菌氨糖产生能力。首先通过不同表达质粒和宿主的优化筛选出最优GLS表达体系,成功构建获得*** Rosetta-gami（DE3）-p ET-24a-GLS工程... 详细信息

本研究采用基因工程手段克隆表达和定向改造氨糖合酶GLS,并通过共表达氨糖乙酰化酶GNAL进一步增强宿主菌氨糖产生能力。首先通过不同表达质粒和宿主的优化筛选出最优GLS表达体系,成功构建获得*** Rosetta-gami（DE3）-p ET-24a-GLS工程菌,检测其氨糖Glc N产量为1.63 g/L。为提升重组酶的转化能力,采用易错PCR技术对氨糖合酶进行非理性改造,通过高通量筛选方法从2 700余株克隆的文库中筛选获得一株高产Glc N的突变株,其产量达到3.57 g/L,相比出发菌株提高1.19倍。由于Glc N的积累对于氨糖合酶重组菌生长及代谢活动具有一定的抑制作用,本研究进一步通过共表达氨糖乙酰化酶GNAL,将Glc N部分转化为乙酰化氨糖Glc NAc,减少产物的抑制效应,结果表明GNAL与GLS串联表达能显著提升菌株的转化能力,Glc N及Glc NAc累积产量达到7.83 g/L,比单独表达GLS时提升2.19倍。经过初步摇瓶发酵优化,在5 L发酵罐上最高产量达到9.85 g/L。本研究从GLS的改造策略出发,通过易错PCR非理性改造的方式提升了GLS对于产物氨糖的耐受性,增强了GLS合成氨糖的能力,为进一步提升大肠杆菌发酵合成氨糖能力奠定基础。

关键词：氨糖乙酰氨糖氨糖合酶易错PCR 重组表达

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